張 劍(天津綠色動力再生能源有限公司,天津 300000)
垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀研究與發(fā)展
張劍
(天津綠色動力再生能源有限公司,天津300000)
焚燒垃圾發(fā)電技術(shù)作為城市處理垃圾的一種主要方法,它具有無害化、節(jié)約化等特點,在大中小城市廣泛運用,本文分析該技術(shù)的基本原理和流程,切對現(xiàn)技術(shù)在實用過程中的主要相關(guān)問題,給出了對應(yīng)的相關(guān)方法,為焚燒垃圾發(fā)電處理技術(shù)提供一定參考作用。
城市生活垃圾;焚燒發(fā)電技術(shù);工藝流程
隨著大中小城市的快速發(fā)展,城市垃圾也逐漸的增加,必須對城市垃圾合理的處理,減少給環(huán)境帶來不良的影響?,F(xiàn)如今,一般由3中處理方式,衛(wèi)生填埋,高溫堆肥和焚燒處理等。這3中方式,各有不同之處,填埋方法能夠一次性處理較大的垃圾,方便快捷,但是對土地、空氣和當?shù)厮|(zhì)會造成不同程度的污染。堆肥方法,必須要求垃圾中含有一定量的有機質(zhì),不利于使得垃圾達到減量的目的,同時也要占用相對較多的土地面積。焚燒方法則是目前相對有效的處理方法,具有占地面積小,處理比較徹底,并且無害,可以使得城市垃圾處理達到減量化,無害化。
最近幾年,我國垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)發(fā)展發(fā)塊,推廣應(yīng)用廣泛,對城市垃圾處理有著積極的意義。
1.1基本流程
垃圾焚燒發(fā)電是一項高溫熱化學(xué)處理過程,其過程是把垃圾焚燒所產(chǎn)生的熱量,對水進行加熱,并且獲得蒸汽,通過蒸汽推動汽輪機,使其帶動發(fā)電機,進行發(fā)電,然后并網(wǎng)傳輸。一般完整的工藝流程主要有四部分組成:垃圾運輸存儲、垃圾焚燒、煙氣尾部處理、汽輪機發(fā)電。
一般垃圾中的可燃燒部分,在高溫下與氧氣進行劇烈的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生熱量和固體殘余物。由于我們的城市垃圾存在一定的水分,所以在電路運行之前,在垃圾中加入噴油,起到助燃的作用。一次的風(fēng)機從垃圾中吸取空氣,作為助燃的空氣。在燃燒的時候,把高溫煙氣進行熱量的回收利用,并且把加熱的蒸汽傳輸?shù)桨l(fā)電機組,從而實現(xiàn)發(fā)電。煙氣通過尾氣處理,達到凈化要求后才能排出到空氣中。最后焚燒留下的殘余物經(jīng)過一定的處理工序后,暈倒填埋場地進行填埋工作。垃圾焚燒處理均為內(nèi)部密封式處理,不會對外部記性污染。
1.2常見垃圾焚燒爐型
現(xiàn)在大多數(shù)使用的垃圾焚燒爐主要3種,機械式層燃爐排焚燒爐、循環(huán)流化床焚燒爐和旋轉(zhuǎn)窯型焚燒爐。
在我國主要使用主要是前兩者焚燒爐。
機械式爐排爐焚燒的技術(shù)相對成熟、在使用運行時候相對穩(wěn)定安全、設(shè)備壽命較長,我們國家大中城市是這樣的處理方式,也和西方國家的焚燒處理相似。選用此焚燒方式,一般是不需要對垃圾進行提前預(yù)處理,只要使得垃圾導(dǎo)入爐排,通過機械運動吧垃圾進行充分的攪拌均勻,再加上輔助燃油和氧氣的助燃情況下,把垃圾進行干燥后充分燃燒。機械式爐排爐有平推式、逆推式和滾筒式三種形式。
流化床爐采用的是流態(tài)化技術(shù),石英石作為熱載體。對于焚燒低熱量的垃圾,流化床爐相對適合,垃圾在爐內(nèi)充分混合,從加熱、干燥和燃燒在相對短的時間內(nèi)完成,能夠出巡較大熱量,穩(wěn)定性可靠。
1.3垃圾焚燒發(fā)電優(yōu)勢
目前對于垃圾處理,大多數(shù)采用垃圾焚燒發(fā)電,因為它具有如下的優(yōu)勢:
(1)工藝相對固化穩(wěn)定、所需要的場地面積較小,并且垃圾不需要進行分類和處理,直接可以進行焚燒,可以在相對靠近城市的地方建造場地,能夠節(jié)約土地的同時,也可以降低運輸垃圾的成本。
(2)降低存儲空間。焚燒處理后的垃圾,直接體積能夠明顯的減少85%。
(3)處理過程相對速度快,處理量大,滿足需求量。另外,垃圾焚燒發(fā)電廠在處理垃圾的同時,也進行了發(fā)電供應(yīng),創(chuàng)造了一定的價值和效益。
(4)保持環(huán)境清潔,高溫焚燒后能夠把垃圾的有害成分中的病菌消滅,對于保持人馬居住環(huán)境也是一種非常有效的方式。
(5)實現(xiàn)城市垃圾資源化,通過焚燒技術(shù),產(chǎn)生了新能源,焚燒垃圾在高溫環(huán)境下,產(chǎn)生的熱量被回收進行充分利用來進行蒸汽發(fā)電,產(chǎn)生電能。
垃圾焚燒發(fā)電在垃圾處理方面有著非常大的優(yōu)勢和作用,但是在目前的發(fā)展過程中,也有一定的問題有待解決:
(1)目前在大中城市的焚燒發(fā)電公司,都是采用的國外先進的機器設(shè)備,在前期投入建造的成本相對較多,運營的壓力較大,當前垃圾發(fā)電廠的投資成本一般在40-70萬元/噸,在一定程度上阻礙了發(fā)電的營業(yè)收入。
(2)目前國內(nèi)的垃圾處理能力不高,人民的環(huán)保意識沒有達到相對的高度,很多垃圾的收集都是混合處理的,這樣垃圾內(nèi)容負責,很多不可燃垃圾也在里面,對垃圾的焚燒時候的穩(wěn)定性也會在一定程度起著不利的影響。
(3)對于垃圾焚燒之后,在尾氣里面存在部分的有害物質(zhì),必須進行控制,如果控制不到位,則很容易造成二次污染,我們需要按照國家標準進行尾氣處理達標后,才能夠進行正常排放。
(4)國家在垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈上的制度有待更加一部的完善,對于垃圾處理費用有待加強規(guī)范,目前垃圾焚燒企業(yè)還靠著國家政府的相應(yīng)補貼和提高發(fā)電價格來維持整個發(fā)電廠的整個運行生產(chǎn)過程。
3.1提高先進技術(shù)和裝備,降本增效
國內(nèi)相關(guān)企業(yè)在引進先進技術(shù)和設(shè)備的同時,要深入研究焚燒工藝和設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù),再針對我國垃圾的特點,在我們處理垃圾焚燒過程中,及時的調(diào)整和優(yōu)化工藝過程參數(shù),最好可以開發(fā)具有自主產(chǎn)權(quán)的先進裝備系統(tǒng),滿足我們的生產(chǎn)安全,性能可靠,高效率發(fā)電等現(xiàn)狀的需求。
3.2強化垃圾分類管理
國內(nèi)大中城市的垃圾種類較多,對于不同的垃圾成分,會有不同程度的垃圾燃燒熱值,并且相差較大,我們國家在垃圾管理還還欠缺一定的經(jīng)驗,后期則要在垃圾分類的源頭上進行規(guī)定,對垃圾進行分類規(guī)范處理,另外也要對我們每一位公民進行環(huán)保意識的提升進行教育,對紙、金屬、塑料等前期進行分類收集;對熱值高的塑料等垃圾記性焚燒處理,提高發(fā)電的效率。
3.3降低有害物質(zhì)排放
在垃圾焚燒處理廠進行焚燒后,一般尾氣中會存在積累的有害氣體,比如酸性氣體,氯化氫,氧化硫、氧化氮、一氧化碳、等一些碳氧化合物,如果不對這些氣體物質(zhì)進行嚴格控制,則排放到空氣中去,造成二次污染。這個問題也是我們一直持續(xù)關(guān)注的重要問題,也是全世界關(guān)注的研究課題,所以在焚燒垃圾發(fā)電過程中,必須全面做好防止二次污染的措施,從垃圾源頭,對垃圾進行嚴格的分類,避免塑料垃圾的焚燒,加大技術(shù)控制燃燒過程中有害氣體的產(chǎn)生,國家和當?shù)卣?,必須制定相關(guān)的焚燒垃圾氣體排放標準,并且做好監(jiān)督管理制度,引進和吸收消化國外的先進工藝過程,優(yōu)化參數(shù),最終的目標是對周圍環(huán)境的不利影響降低到最小的程度。
3.4提升政府的支持力度
目前我們國家對可再生能源發(fā)展給與了很多鼓勵的政策,也制定的一些列的相關(guān)制度,其中包括垃圾焚燒發(fā)電,國家可以引進和吸收歐洲在垃圾焚燒上面的先進經(jīng)驗,緊跟優(yōu)質(zhì)的體系政策,通過鼓勵和實施垃圾焚燒發(fā)電項目,另外可以制定相關(guān)政策,對垃圾制造者進行適當?shù)幕I集現(xiàn)金,然后對垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)進行資助,并且對垃圾焚燒發(fā)電的售價標準進行制定相關(guān)標準,并且強制企業(yè)及進行執(zhí)行政策,最后也要考慮逐步制定合理全面的政策,對于長效的售電價格進行補貼機制,綜合提高垃圾焚燒發(fā)電的技術(shù)含金量,從而對垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)化起到舉足輕重的作用。
隨著我國垃圾分類處理國產(chǎn)化和規(guī)范化的持續(xù)發(fā)展,城市垃圾的日益增加,垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)勢在必行,也有著相當寬廣的發(fā)展前景,并且逐步優(yōu)化和成熟,這項技術(shù)能夠很好的把節(jié)約資源和環(huán)境保護較好的統(tǒng)一結(jié)合起來,通過對垃圾的集中處理,再利用等基礎(chǔ)環(huán)節(jié)的技術(shù)不斷發(fā)展,垃圾焚燒發(fā)電也將會成為比較經(jīng)濟的一種發(fā)電技術(shù)。技術(shù)和政策的不斷完善和優(yōu)化,必將引導(dǎo)國家投入更加的投資力度,增加資金的投入,此產(chǎn)業(yè)化也會迅速的發(fā)展起來,為環(huán)境保護和資源的再利用處理,走可持續(xù)發(fā)展道路,推動社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,做出必不可少的關(guān)鍵作用。
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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.178
張劍(1985-)男,內(nèi)蒙古集寧人,大專,助理工程師,研究方向:電廠熱能動力。